A cura di MIUR - Direzione Generale per il coordinamento la promozione e la valorizzazione della ricerca

Fusion: Italy in the forefront with the DTT scientific hub for the energy of the future

Fusion: Italy in the forefront with the DTT scientific hub for the energy of the future

We publish below (in Italian) an editorial by Aldo Pizzuto, Director of the ENEA Fusion and Technology for Nuclear Safety and Security Department, on the development of a new research infrastructure in Italy in the field of fusion, which will mark an important step forward towards the production of energy according to the natural processes that fuel the sun and the stars.  

 

L’Italia si accinge a realizzare una prestigiosa infrastruttura di ricerca, la Divertor Tokamak Test facility (DTT), proposta per dare risposte importantissime al progetto del reattore a fusione dimostrativo DEMO, che si prevede entrerà in funzione a cavallo della metà di questo secolo.

Il progetto della DTT è stato ideato e sviluppato da ENEA, insieme ai partner del programma fusione quali CNR, Consorzio RFX, INFN, Consorzio CREATE e molte Università. Si tratta di una macchina tipo tokamak, la configurazione magnetica “a ciambella”, che si è dimostrata essere la più efficiente per confinare il “plasma” – lo stato della materia nella quale gli atomi sono completamente dissociati in ioni ed elettroni – che deve raggiungere temperature superiori ai 100 milioni di gradi e che, grazie ad un sistema di campi magnetici, viene tenuto sufficientemente lontano dalle pareti solide.

La ricerca sulla fusione nucleare rappresenta oggi una delle più concrete opportunità per ottenere una fonte di energia sicura, di fatto inesauribile e sostenibile per l’ambiente. Gli scenari energetici disegnati da varie organizzazioni prevedono unanimemente, anche se con piccole diversificazioni, la necessità di ricorrere ai combustibili fossili ancora per moltissimo tempo e per una frazione superiore al 50% del fabbisogno energetico globale. Mentre, a dispetto della denominazione “nucleare’” la fusione è una reazione “pulita” dal momento che utilizza isotopi dell’idrogeno che, fondendosi insieme, danno origine a un nucleo di elio e ad una quantità enorme di energia. Si tratta degli stessi meccanismi che hanno dato origine all’Universo e che alimentano le stelle.

Nel prossimo decennio la nuova infrastruttura rappresenterà per la comunità nazionale e internazionale un’infrastruttura irrinunciabile per la soluzione di uno dei principali problemi ancora aperti, ossia quello di gestire in modo affidabile le elevate densità di potenza termica presenti negli esperimenti da fusione.

Lo smaltimento della potenza è uno dei fattori che determina la dimensione del reattore e quindi del suo costo. Lo sviluppo di sistemi capaci di smaltire potenze elevatissime in modo affidabile darebbe un contributo fondamentale per ridurre i costi dell’energia da fusione e renderla competitiva sul mercato energetico. Il problema deve essere affrontato utilizzando un “plasma” con caratteristiche il più simili possibile a quelle di un reattore, in particolare con la stessa densità di potenza. Sarà così possibile affrontare il problema in modo integrato, l’unico modo possibile per trovare soluzioni valide.

La realizzazione di DTT è un’occasione importantissima per rafforzare il ruolo del nostro Paese in un settore che già ci vede tra i massimi protagonisti a livello mondiale. Con i 500 milioni di investimento e la creazione di oltre 1500 posti di lavoro tra diretti, indiretti e d’indotto, DTT è anche una delle più grandi infrastrutture di ricerca mai realizzate in Italia. Al finanziamento contribuiscono il MIUR, il MISE, la Regione ospitante, l’Euratom e anche partner extraeuropei. Analisi fatte da eminenti economisti e condotte in zone che ospitano infrastrutture simili dimostrano che investimenti ad alta tecnologia come DTT garantiscono un ritorno di un fattore quattro sull’investimento. Quindi a fronte dei 500 milioni ci sarà un ritorno di 2 miliardi di euro.

La costruzione di questa infrastruttura richiede l’utilizzo di tecnologie molto sofisticate e questo fa della DTT anche una formidabile palestra per la creazione di spin-off e la formazione e il training delle generazioni future. Il nostro Paese è all’avanguardia nel campo della fusione ed è quindi pronto per massimizzare il ritorno scientifico e tecnologico dell’impresa fornendo all’industria una concreta opportunità per consolidare il primato che ha conquistato nel settore. Tra le tecnologie più rilevanti si richiamano la superconduttività, i componenti per altissimi flussi termici, i materiali, i controlli, l’elettronica di potenza, la manutenzione remota, la neutronica. La sua costruzione richiederà un grosso impegno che saremo in grado di affrontare grazie alla pluridecennale esperienza acquisita, anche nel recente passato, con la realizzazione d’importanti progetti, in occasione dei quali abbiamo dimostrato di saper mantenere i costi e rispettare i tempi.

In questo periodo siamo impegnati nella selezione del sito che ospiterà DTT. La sua rilevanza, non solo scientifica ma anche socio-economica, ha suscitato un forte interesse da parte di moltissime Regioni italiane. Sono ben nove i siti proposti e questo è un ottimo segnale per il nostro Paese, perché dimostra come si cominci a guardare con forte interesse a imprese che hanno un respiro di medio-lungo termine e che ci proiettano in una dimensione internazionale.

Infine, vorrei sottolineare il grande entusiasmo con il quale la comunità scientifica italiana impegnata sulla fusione sta vivendo questo momento, frutto di aspettative che si stanno finalmente realizzando dopo anni di duro lavoro preparatorio. Entusiasmo che considero un prerequisito essenziale per il successo di un’impresa che garantirà per molti decenni un primato importante al sistema Ricerca-Industria-Università del nostro Paese.

Aldo Pizzuto – ENEA – Direttore Dipartimento Fusione e Tecnologie per la Sicurezza Nucleare

Publication date 03/09/2018
Tag Physical Sciences and Engineering , Smart Communities